Ответы на билеты по биологии

1) Условно все элементы клетки можно разделить на три группы:

• Макроэлементы (кислород (65-75 %), углерод (15-18 %), водород (8-10 %), азот (2,0-3,0 %), калий (0,15-0,4 %), сера (0,15-0,2 %), фосфор (0,2-1,0 %), хлор (0,05-0,1 %), магний (0,02-0,03 %),натрий (0,02-0,03 %), кальций (0,04-2,00 %), железо (0,01-0,015 %). C, O, H, N, S, P входят в состав органических соединений.

Магний - кофактор многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене и синтезе ДНК; поддерживает целостность рибосом и митохондрий, входит в состав хлорофилла. В животных клетках необходим для функционирования мышечных и костных систем. Кальций -участвует в избирательной проницаемости клеточных мембран, необходим для мышечного сокращения, участвует в свёртываемости крови. Нерастворимые соли кальция участвуют в формировании костей и зубов. Натрий - участвует в избирательной проницаемости клеточных мембран, влияет на работу почек и создание буферной системы. Сера - входит в состав серосодержащих аминокислот и в третьичную структуру белка. Фосфор - входит в состав АТФ, в состав костной ткани и зубной эмали. Хлор - поддерживает электронейтральность клетки.

• Микроэлементы - от 0,001% до 0,000001% - (ванадий, германий, йод (входит в состав тироксина, гормона щитовидной железы), кобальт (витамин В12), марганец, никель, рутений, селен, фтор (зубная эмаль), медь, хром, цинк (инсулин поджелудочной железы) и др.)

Цинк - входит в состав ферментов, участвующих в спиртовом брожении. Медь - входит в состав окислительных ферментов, участвующих в синтезе цитохромов.

• Ультрамикроэлементы - меньше 0,000001% - золото (Au), серебро (Ag) оказывают бактерицидное воздействие, ртуть (Hg) подавляет обратное всасывание воды в почечных канальцах, оказывая воздействие на ферменты. Так же к ультромикроэлементам относят платину (Pt) и цезий (Cs). Некоторые к этой группе относят и селен, при его недостатке развиваются раковые заболевания. Функции ультрамикроэлементов еще мало понятны.

На атомарном  уровне различий между органическим и неорганическим составом нет. Различие проявляется на молекулярном уровне.

Вода. Из неорганических веществ, входящих в состав клетки, важнейшим является вода. Количество ее составляет от 60 до 95% общей массы клетки. Вода играет важнейшую роль в жизни клеток и живых организмов в целом. Помимо того что она входит в их состав, для многих организмов это еще и среда обитания.

Роль воды в  клетке определяется ее уникальными  химическими и физическими свойствами, связанными главным образом с  малыми размерами молекул, с полярностью  ее молекул и с их способностью образовывать друг с другом водородные связи.

Вода как компонент  биологических систем выполняет  следующие важнейшие функции:

1. Вода—универсальный растворитель для полярных веществ, например солей, Сахаров, спиртов, кислот и др. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными. Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно; соответственно возрастает реакционная способность вещества. Именно по этой причине большая часть химических реакций в клетке протекает в водных растворах. Ее молекулы участвуют во многих химических реакциях, например при образовании или гидролизе полимеров. В процессе фотосинтеза вода является донором электронов, источником ионов водорода и свободного кислорода.
2. Неполярные вещества вода не растворяет и не смешивается с ними, поскольку не может образовывать с ними водородные связи. Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными. Гидрофобные молекулы или их части отталкиваются водой, а в ее присутствии притягиваются друг к другу. Такие взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, а также многих белковых молекул, нуклеинов вых кислот и ряда субклеточных структур.
3. Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. Для разрыва водородных связей, удерживающих молекулы воды, требуется поглотить большое количество энергии. Это свойство обеспечивает поддержание теплового баланса организма при значительных перепадах температуры в окружающей среде. Кроме того, вода отличается высокой теплопроводностью, что позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме.
4. Вода характеризуется высокой теплотой парообразования, т. е. способностью молекул уносить с собой значительное количество тепла при одновременном охлаждении организма. Благодаря этому свойству воды, проявляющемуся при потоотделении у млекопитающих, тепловой одышке у крокодилов и других животных, транспирации у растений, предотвращается их перегрев.
5. Для воды характерно исключительно высокое поверхностное натяжение. Это свойство имеет очень важное значение для адсорбционных процессов, для передвижения растворов по тканям (кровообращение, восходящий и нисходящий токи в растениях). Многим мелким организмам поверхностное натяжение позволяет удерживаться на воде или скользить по ее поверхности.
6. Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма.
7. У растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).
8. Вода — составная часть смазывающих жидкостей (синовиальной — в суставах позвоночных, плевральной — в плевральной полости, перикардиальной — в околосердечной сумке) и слизей (облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи, слез, спермы и др.

Минеральные соли. Неорганические вещества в клетке, кроме воды, прецспавлевы минеральными солями. Молекулы солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы. Наибольшее значение имеют катионы (К⁺, Na⁺, Са²⁺, Mg^:+, NH₄⁺) и анионы (С1 , Н₂Р0₄ ^-, НР0₄^2- , НС0₃ ^-, NO3^2--, SO₄ ^2- ) Существенным является не только содержание, но и соотношение ионов в клетке.

Разность между  количеством катионов и анионов  на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения. Разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану, а также преобразование энергии.

Анионы фосфорной  кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной среды организма на уровне 6,9.

Угольная кислота  и ее анионы формируют бикарбонатную  буферную систему, поддерживающую рН внеклеточной среды (плазма крови) на уровне 7,4.

Некоторые ионы участвуют в активации ферментов, создании осмотического давления в  клетке, в процессах мышечного сокращения, свертывании крови и др.

Ряд катионов и  анионов необходим дпясинтеза важных органических веществ (например, фосфолипидов, АТФ, нуклеотидов, гемоглобина, гемоцианина, хлорофилла и др.), а также аминокислот, являясь источниками атомов азота и серы.

2)Огромное количество животных является возбудителем или переносчиком болезней. Например, крысы. Чумные крысы в давнее время вызывали целые эпидемии, благодаря своей распространенности и плохим условиям жизни в городах. Некоторые виды клещей могут быть переносчиками энцефалита, чесотки.. Блохи – переносчики чумы. Малярийные комары. Профилактика – прививки, иссушение болот, где размножаются комары… проверки  на блохастость в учебных заведениях.. Проверка бассейнов.

Дизентерией является инфекционной болезнью пищеварительной  системы, при которой свойственно  развитие воспалительного процесса стенок толстого кишечника, поноса, спазмоообразных болевых ощущений в животе, наличия слизи, крови в стуле. Возбудители данного заболевания присутствуют во всем мире, однако, преимущественно, обитают в странах с жарким климатом. Редкие случаи инфицирования дизентерией наблюдались во всех климатических поясах и среди людей всех социальных слоев. Распространение заболевания обуславливают плохое соблюдение санитарных норм, инфицирование источников питья; дизентерию обычно распространяют хронические носители, которые работают в сфере питания; большое значение уделяется мухам как непосредственным распространителям заболевания. Поэтому случаи заражения дизентерией чаще происходят в развивающихся государствах и среди бедных социальных групп. Вирусы, обычно, не участвуют в распространении этой болезни. Как правило, она возбуждается одноклеточными микроорганизмами или бактериями.

Дизентерия  – весьма заразное заболевание. Можно заболеть, съев зараженную пищу, выпив воду из сомнительного источника или вымыв в нем продукты или посуду. Переносчиками могут быть мухи. Поражает толстую кишку. Возбудители кишечных инфекций в огромных количествах выходят из организма больного с непереваренными остатками пищи. Со сточными водами онимогут попасть в колодцы и другие источники водоснабжения. Поэтому необходимо содержать в чистоте выгребные ямы, обрабатывать их хлорной известью и по мере заполнения засыпать землей (это дает предотвратить выход мух из личинок, которые живут в выгребных ямах). 
 
Об амебной дизентерии (альтернативное название - амебиаз).  
Возбудители амебиза - микроорганизмы, амебы Entamoeba histolytica. Они обитают практически везде, однако больше 90% зараженных людей являются амебоносителями, без признаков заболевания. Исследования доказывают, что только немногие, инвазивные микроорганизмы Entamoeba histolytica опасны для людей; инфицирование неинвазивными вариантами не обуславливает развитие болезни

3) Кровь — жидкая соединительная ткань, циркулирующая в кровеносной системе тела животного. У всех позвоночных кровь имеет красный цвет (от ярко- до тёмно-красного), которым она обязана гемоглобину, содержащемуся в специализированных клетках эритроцитах. 

Кровь состоит из двух основных компонентов — плазмы и взвешенных в ней форменных элементов. У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40-48%, а плазма - 52-60%. 

Плазма крови содержит воду и растворённые в ней вещества — белки и другие органические и минеральные соединения. Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины и фибриноген. Более 90% плазмы- вода. Хлористый натрий, углекислый натрий и некоторые другие неорганические соли составляют около 1%. Остальное количество приходится на долю белков (примерно 7%), виноградного сахара (примерно 0,1%)и очень малого количества многих других веществ. Содержатся в плазме и газы, в частности кислород и углекислый газ. В плазме крови растворены также питательные вещества (в частности, глюкоза и липиды), гормоны, витамины, ферменты и промежуточные и конечные продукты обмена веществ, а также неорганические ионы. 

Форменные элементы крови представлены эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами: 

    * Красные кровяные тельца (эритроциты) — самые многочисленные из форменных элементов. Зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков. В эритроцитах содержится содержащий железо белок — гемоглобин, который обеспечивает главную функцию эритроцитов — транспорт газов, в первую очередь — кислорода. Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску. В лёгких гемоглобин связывает кислород, превращаясь в оксигемоглобин, он имеет светло-красный цвет. В тканях кислород освобождается из связи, снова образуется гемоглобин, и кровь темнеет. Кроме кислорода, гемоглобин в форме карбогемоглобина переносит из тканей в лёгкие и небольшое количество углекислого газа. 

    * Кровяные пластинки (тромбоциты) представляют собой ограниченные клеточной мембраной фрагменты цитоплазмы гигантских клеток костного мозга мегакариоцитов. Совместно с белками плазмы крови (например, фибриногеном) они обеспечивают свёртывание крови, вытекающей из повреждённого сосуда, приводя к остановке кровотечения и тем самым защищая организм от опасной для жизни кровопотери. 

    * Белые клетки крови (лейкоциты) являются частью иммунной системы организма. Все они способны к выходу за пределы кровяного русла в ткани. Главная функция лейкоцитов — защита. Они участвуют в иммунных реакциях, вырабатывают антитела, а также связывают и разрушают вредоносные агенты. В норме лейкоцитов в крови намного меньше, чем других форменных элементов. 

Кровь относится к быстро обновляющимся тканям. Физиологическая регенерация форменных элементов крови осуществляется за счёт разрушения старых клеток и образования новых органами кроветворения. Главным из них у человека и других млекопитающих является костный мозг. У человека красный, или кроветворный, костный мозг расположен в основном в тазовых костях и в длинных трубчатых костях. 

Среднее количество крови в теле взрослого человека 6—8 % от общей массы, или 65—80 мл крови на 1 кг массы тела, а в теле ребёнка — 8—9 %. То есть средний объём крови у взрослого мужчины составляет 5000—6000 мл. Нарушение общего объёма крови в сторону уменьшения называется гиповолемией, увеличение объёма крови по сравнению с нормой — гиперволемия. 

По общности некоторых антигенных свойств эритроцитов все люди подразделяются на несколько групп, называемых группами крови. Принадлежность к определённой группе крови является врождённой и не изменяется на протяжении жизни. Наибольшее значение имеет разделение крови на четыре группы по системе «AB0» и на две группы — по системе «резус». Соблюдение совместимости крови именно по этим группам имеет особое значение для безопасного переливания крови. Однако существуют и другие, менее значимые, группы крови. Можно определить вероятность появления у ребёнка той или иной группы крови, зная группы крови его родителей.

Разные группы крови не совместимы. В некоторых случаях сыворотка крови одного человека склеивает эритроциты другого

Резус-фактор — это антиген (белок), который находится на поверхности красных кровяных телец (эритроцитов). Он обнаружен в 1919 г в крови обезьян, а позже — и у людей. Около 85 % европейцев (99 % индейцев и азиатов) имеют резус-фактор и соответственно являются резус-положительными. Остальные же 15 % (7 % у африканцев), у которых его нет, — резус-отрицательный. Резус-фактор играет важную роль в формировании так называемой гемолитической желтухи новорожденных, вызываемой вследствие резус-конфликта кровяных телец иммунизованной матери и плода. Известно, что резус-фактор — это сложная система, включающая более 40 антигенов, обозначаемых цифрами, буквами и другими символами. Чаще всего встречаются резус-антигены типа D (85 %), С (70 %), Е (30 %), е (80 %) — они же и обладают наиболее выраженной антигенностью. Система резус не имеет в норме одноименных аг­глютининов, но они могут появиться, если резус-отрицательному человеку перелить резус-положительную кровь.